长江学者和创新团队发展计划(IRT1029)
- 作品数：106 被引量：1,434H指数：22
- 相关作者：夏才初彭芳乐蒋明镜黄宏伟张国柱更多>>
- 相关机构：同济大学上海交通大学教育部更多>>
- 发文基金：长江学者和创新团队发展计划国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程理学水利工程更多>>
- 加筋材料动态松弛有限元模型的建立及应用被引量：1
- 2013年
- 为分析加筋材料的抗弯刚度对加筋性能的影响,加筋材料采用梁单元形式。基于动态松弛法,通过定义梁单元的刚度矩阵,求解内力矢量,随后定义虚拟质量密度而建立总质量矩阵,将加筋材料的梁单元有限元模型嵌入到已有的动态松弛法求解程序中。通过对简支梁的简单加载模拟验证了该梁单元模型的准确性能。随后,将该有限元模型与已有的动态松弛法计算程序结合(含砂土本构及弱面单元模型),对加筋砂土地基室内模型试验进行了数值模拟。将梁单元的模拟结果与杆单元(梁单元的特例)模拟结果进行了比较,并分别探讨了抗拉刚度和抗弯刚度对加筋砂土地基承载性能的影响。结果表明:抗拉刚度对承载能力的影响较小;抗弯刚度对承载力的影响程度与加筋材料的布置形式有关,特别是当加筋砂土中出现剪切带以后,其影响逐渐增大。因此,在分析加筋砂土结构的增强机制时,建议采用梁单元(具有一定的抗弯刚度)对加筋材料进行模拟。
- 彭芳乐华针曹延波
- 关键词：加筋土加筋材料有限元法梁单元刚度效应
- 一种基于数值流形法的模拟岩体结构面新方法被引量：1
- 2014年
- 利用数值流形方法可以方便有效地统一处理连续和非连续变形分析的优点,借鉴Goodman单元的相关理论,提出一种基于数值流形方法的模拟节理、裂隙和软弱夹层等岩体结构面的新方法,极大简化了含岩体结构面的复杂岩体工程的前处理及分析过程.算例分析表明了该方法的正确性和有效性.
- 李恩璞蔡永昌李耀基朱合华
- 关键词：岩体结构面数值流形方法节理单元
- JSC-1A模拟月壤气动开挖试验研究
- 2014年
- 鉴于月球表面高真空、低重力,以及月壤颗粒极强摩擦性的环境特征,地球上常规的重力式开挖设备在月球上很难完全地发挥其工作性能.而利用高压气体在进入到真空中膨胀的性质来进行月表土壤的开挖,则可避开开挖设备过多的机械摩擦,以及巧妙地利用了月球表面的高真空环境.压缩气体的脉冲喷气方式、开挖设备挖掘管的插入深度、压缩气体的气压值等因素都会影响到气体质量效率,为了研究上述影响因素对于气体质量效率的影响,基于高压气体开挖月表土的理论,自主研发了一套模拟月壤在真空环境下开挖的试验装置.通过对影响气体质量效率的因素进行多工况试验发现:气体质量效率在脉冲喷气方式为开0.5s、关0.5s时最大;气体质量效率与挖掘管的插入深度在一定范围内成正比,即挖掘管插入深度越大,气体质量效率越高;气压值则需要设定合理的值才能使气体质量效率最大.
- 白云蔡国栋郑彦龙
- 直角坐标系下层状黏弹性地基Biot固结解析刚度矩阵解被引量：2
- 2016年
- 基于直角坐标系下Biot固结的基本控制方程,并考虑软土土骨架的黏弹性特性,通过Fourier-Laplace积分变换、解耦变换、微分方程组理论和矩阵理论,推导了黏弹性地基Biot固结三维空间问题和平面应变问题在积分变换域的解析解,进而得到对应问题的单元刚度矩阵.然后根据对号入座原则组装得到层状黏弹性地基Biot固结对应问题的总体刚度矩阵.通过求解总体刚度矩阵形成的线性代数方程,得到层状黏弹性地基Biot固结对应问题在积分变换域内的解答.最后应用Fourier-Laplace逆变换得到其物理域内的解.对比求解黏弹性Biot固结问题退化的弹性Biot固结问题与已有解答,验证了刚度矩阵计算方法的正确性,为层状黏弹性地基Biot固结问题提供了理论基础.
- 寇磊白云
- 关键词：直角坐标系BIOT固结
- 软土盾构隧道稳定渗流分析被引量：10
- 2013年
- 盾构隧道的渗流对隧道的长期沉降等长期性态有重要的影响。针对软土盾构隧道的特点,假设隧道达到稳定渗流时,作用于衬砌外壁的总水头为一个未知常量,在此假设基础上,推导出隧道周围土体渗流场的发展及孔隙水压力的分布。通过土体渗入隧道的渗流量与通过衬砌渗入隧道的渗流量相等这一等量关系,计算衬砌外壁的未知常量水头。得到隧道稳定渗流时的渗流场和渗流量的解析解。最后,通过与数值模拟以及已有解析解答的对比,验证了解析方法的合理性。
- 马龙祥张冬梅
- 关键词：盾构隧道渗流场解析解
- 含剪切自由度的厚薄通用三角形层合板单元被引量：1
- 2013年
- 基于1阶剪切变形理论(FSDT),构造了一种新型的消除剪切闭锁的三角形层合板单元,简记为CDST-S6单元.该单元剪应变场及单元转角场由结点包含有2个剪切自由度的DST-S6单元理论确定,不需要借助减缩积分,假设应力或应变等辅助数学手段,也不会产生对稳定性带来影响的附加零能模式,较好地解决了厚薄板单元的剪切闭锁难题,且其公式推导过程和最终的表达式比目前能考虑剪切变形的绝大多数层合板单元更为简单,可方便地进行有限元数值求解分析.数值算例表明,CDST-S6单元有较高的精度和收敛性,是一种厚薄通用的优质层合板单元.
- 田娇蔡永昌田龙岗戴子枢
- 关键词：剪切闭锁层合板
- 地面出入式盾构法隧道新技术大型模型试验与工程应用研究被引量：27
- 2013年
- 地面出入式盾构法克服传统盾构法需要在两端修建始发和接收工作井的弊端,实现地表出发和地表接收的全过程盾构施工新技术。采用大型模型试验、数值仿真和工程验证手段,系统研究地面出入式盾构法隧道新技术掘进的关键问题,揭示地面出入式盾构法穿越不同阶段的地表沉降规律;依托地面出入式盾构法首次在我国南京城际快速轨道秣将区间隧道工程的示范应用,探索分析该新方法在工程中主要施工参数的合理选择和有效的控制技术;模型试验、数值仿真结果与工程实测结果获得一致的规律,可为该新方法的进一步推广应用打下坚实基础。
- 张子新胡文刘超滕丽
- 关键词：隧道工程模型试验工程应用
- 屈服接近度在边坡失稳概率等级评价中的应用被引量：1
- 2014年
- 首先介绍了边坡失稳概率等级判定准则,总结并分析了概率等级的常用判定方法以及它们的优缺点。其次,结合具体分析实例,针对目前常用的概率等级判定方法所存在的不足,将屈服接近度应用到边坡失稳概率等级评价中,并将分析结果与安全系数法和蒙特卡洛法所得结果进行了对比分析。结果表明:与安全系数法相比,基于屈服接近度的概率等级判定法能为概率等级的判定提供更为准确的依据,同时也可以为制定具体的边坡失稳控制措施提供依据,而与蒙特卡洛分析法相比,它具有耗时短、效率高的特点。本文研究为类似工程的分析提供了新的角度,具有一定的参考价值。
- 刘德军黄宏伟杨文东
- 关键词：边坡安全系数
- 地震作用下预应力锚索对岩石边坡稳定性影响的模拟方法及锚索优化研究被引量：22
- 2012年
- 以西部某水电岩石高边坡为背景,采用杆单元和杆单元节点集中力的方法模拟边坡自由式预应力锚索,通过有限元模拟和拟静力法分析相结合的分析方法,由有限元软件计算在地震作用下的锚索内力分布、边坡位移,并通过自编后处理程序计算出最不利结构面组合下的边坡整体稳定性安全系数。在此基础上,研究预应力锚索的锚固角度、预应力大小、锚固深度、锚索排间距与结构面之间的空间关系对地震作用下边坡变形和整体稳定性的影响规律,并以此为依据提出预应力锚索优化设计方法。
- 郑文博庄晓莹蔡永昌薛凤忠
- 关键词：岩石边坡地震预应力锚索杆单元拟静力法
- 盾构隧道抗震分析的静力推覆方法被引量：16
- 2012年
- 利用动力时程法对盾构隧道进行抗震分析时,计算时间长,工作量大,土体本构以及阻尼的选择困难,不利于工程设计广泛应用。为了解决这些困难,借鉴地上结构静力推覆分析方法的思想,并结合盾构隧道的地震响应主要由周围土体的地震响应所控制的这一特点,改进了静力推覆方法中的水平加载模式,提出了适用于盾构隧道抗震分析的静力推覆分析方法,并引入了隧道倾斜度的概念来衡量隧道的抗震性能。此法通过对计算模型施加沿地层深度方向分布的倒三角侧向水平位移,来模拟地震对盾构隧道的作用,概念清楚,考虑了隧道与周围土体的相互作用,避免了在动力时程分析中所涉及的土体本构和阻尼的选择、计算模型边界条件等复杂问题,大大降低了盾构隧道抗震分析的难度,同时,可以得到隧道的抗震能力曲线。与动力时程分析的对比结果表明,在弹性阶段,此法的计算结果合理,具有较高的精度,适用于盾构隧道抗震设计。
- 杨智勇黄宏伟张冬梅张洁
- 关键词：盾构隧道静力推覆加载模式抗震性能
